Durch Luftverschmutzung bedingte Krankheiten werden als umweltbedingte Lungenerkrankungen eingestuft. (Siehe auch Übersicht über umweltbedingte Lungenerkrankungen.)
Die wichtigsten Komponenten der Luftverschmutzung in Industrieländern sind:
Stickstoffdioxid (durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas)
Ozon (durch die Wirkung von Sonnenlicht auf Stickstoffdioxid und Kohlenwasserstoffe)
Feste oder flüssige Schwebstoffpartikel
Das Verbrennen von Biomasse (wie Holz, Tierresten und Pflanzen) in Innenräumen ist eine wichtige Quelle von Feinstaub in Entwicklungsländern. Passivrauchen stellt ebenfalls eine wesentliche Form von Luftverschmutzung in Innenräumen dar.
Stark verschmutzte Luft kann bei Menschen mit Asthma oder einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) einen Krankheitsanfall (Exazerbation) auslösen. Durch Luftverschmutzung bedingte Lungenkrankheiten erhöhen das Risiko von Herz- und Gefäßkrankheiten und können das Risiko von Lungenkrebs erhöhen. Menschen, die in verkehrsreichen Gegenden wohnen, sind einem besonders hohen Risiko ausgesetzt.
Die meisten Luftschadstoffe führen zu einem Zusammenziehen der Muskeln in den Atemwegen und somit zu einer Verengung der Atemwege (einer bronchialen Hyperreagibilität).
In der Gesamtbevölkerung, insbesondere bei Kindern, kann der langfristige Kontakt mit Luftverschmutzung das Auftreten von Infektionen der Atemwege und Symptomen von Atemwegserkrankungen erhöhen (wie Husten und Schwierigkeiten beim Atmen) und die Lungenfunktion verschlechtern.
Ozon, einer der Hauptbestandteile von Smog, ist ein starker Lungenreizstoff. Die Ozonwerte sind im Sommer tendenziell höher als zu anderen Jahreszeiten und im Tagesverlauf jeweils am späten Morgen und frühen Nachmittag höher als zu anderen Tageszeiten. Kurzfristige Belastungen können Probleme beim Atmen, Schmerzen im Brustkorb und eine bronchiale Hyperreagibilität auslösen. Kinder, die sich an Tagen mit hoher Ozonbelastung im Freien körperlich betätigen, weisen ein erhöhtes Asthmarisiko auf. Eine längerfristige Ozonbelastung verursacht eine kleine, aber dauerhafte Verminderung der Lungenfunktion.
Durch das Verbrennen von fossilen Energieträgern, die stark schwefelhaltig sind, können sich Säurepartikel bilden, die sich leicht in den oberen Atemwegen ablagern. Diese sogenannten Schwefeloxide können Entzündungen und Verengungen der Atemwege auslösen, was zu Symptomen wie Atembeschwerden führt und das Risiko einer chronischen Bronchitis (einer Entzündung der Bronchien oder großen Atemwege) erhöht.
Luftverschmutzung durch Feinstaub durch die Verbrennung fossiler Energieträger (besonders Dieselkraftstoff). kann Entzündungen der Atemwege verursachen oder auch andere Bereiche des Körpers wie etwa das Herz betreffen. Daten aus einigen Untersuchungen legen nahe, dass sich aufgrund von Luftverschmutzung durch Feinstaub die Sterblichkeit allgemein und ganz besonders aufgrund von Herz- und Lungenerkrankungen erhöht.
Partikel greifen die Lunge, je nachdem aus welchen Substanzen sie bestehen, auf unterschiedliche Weise an. Auch Partikel aus dem gleichen Material können je nach Größe und Form unterschiedliche Auswirkungen haben. In der Nanotechnologiebranche werden für verschiedene Zwecke extrem kleine Partikel aus unterschiedlichen Substanzen wie etwa Kohlenstoff gefertigt. Nanopartikel sind ultrakleine Partikel mit einer Größe von weniger als 100 Nanometern. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von ca. 100.000 Nanometern, also braucht es mindestens 1.000 Nanopartikel, bis die Dicke eines Haars erreicht ist. Tests an Tieren sowie Laborversuche haben gezeigt, dass hohe Konzentrationen von Nanopartikeln oder ultrafeinen Partikeln gefährlich sein können. Bei versehentlichem Kontakt mit großen Mengen kam es bei Arbeitern zu einer Flüssigkeitsansammlung um die Lunge oder zu Schädigungen an den kleinen Atemwegen der Lunge. Die gesundheitlichen Auswirkungen auf Arbeiter in der Nanotechnologiebranche aufgrund der Menge und der Art von Nanopartikeln, denen diese ausgesetzt sind, sind bisher jedoch nicht bekannt. Untersuchungen werden zurzeit durchgeführt, um diese Risiken zu beurteilen und den Arbeiterschutz sicherzustellen.
Die Menge an Schmutzstoffen in der Luft hängt stark vom Ort und den Umweltbedingungen ab. Beispielsweise ist an warmen, feuchten Tagen, insbesondere nachmittags und am frühen Abend, besonders viel Ozon in der Luft. Die Kohlenmonoxidwerte sind vor allem in Zeiten starken Berufsverkehrs besonders hoch. Der Index für Luftqualität (Air Quality Index) beurteilt die Luftverschmutzung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Insbesondere bei Herz- oder Lungenerkrankungen lassen sich mithilfe des Air Quality Index Aktivitäten im Freien an Tagen mit hoher Luftverschmutzung planen.
Diagnose von luftverschmutzungsbedingten Krankheiten
Frühere Belastung
Lungenfunktionsprüfung
Die Diagnose basiert auf der früheren Belastung, den Symptomen des Betroffenen, Lungenfunktionsprüfungen und der Belastung mit hohen Konzentrationen von bekannten Schadstoffen in der Luft (bei der Arbeit und zu Hause). Personen mit Lungenerkrankungen, wie Asthma und COPD werden von den Ärzten gefragt, ob sich die Symptome bei Kontakt mit Luftverschmutzung verschlechtern.
Mit Tests lassen sich Krankheiten im Zusammenhang mit Luftverschmutzung von anderen Lungenerkrankungen häufig nicht unterscheiden. Die Diagnose kann sich erhärten, wenn viele Arbeiter im gleichen Beruf und mit ähnlicher Exposition die gleiche Lungenerkrankung bekommen, auch nach plötzlicher Belastung mit solchen mit großen Mengen.
Vorbeugung gegen luftverschmutzungsbedingte Krankheiten
Arbeiter, die einer Luftverschmutzung ausgesetzt sind, sollten die Empfehlungen der Behörden einhalten, die den Kontakt mit Gasen, Stäuben und Dämpfen einschränken. Kinder, ältere Menschen und Personen mit Asthma, COPD und anderen Lungenerkrankungen sollten Anstrengungen im Freien vermeiden, wenn die Luft stark verschmutzt ist.
Behandlung von luftverschmutzungsbedingten Krankheiten
Behandlung der Symptome
Behandlungen zur Linderung der Symptome werden durchgeführt. Beispielsweise können Medikamente zur Behandlung von Asthma (wie Bronchodilatatoren, die die Atemwege weiten), einige Symptome lindern. Bei schweren Symptomen kann zusätzlicher Sauerstoff oder eine künstliche Beatmung notwendig sein.